DE102006054626B4

DE102006054626B4 - Spindle motor with fluid dynamic bearing system

Info

Publication number: DE102006054626B4
Application number: DE102006054626.1A
Authority: DE
Inventors: Frank Drautz
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: MinebeaMitsumi Inc
Priority date: 2006-11-17
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2014-05-15
Anticipated expiration: 2026-11-18
Also published as: US20080124012A1; DE102006054626A1; US7866890B2

Abstract

Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem, welcher umfasst: eine Basis (10, 110, 210), eine mit der Basis verbundene, feststehende Welle (14, 114, 214), eine relativ zur Welle drehgelagerte Nabe (16, 116, 216), zwei Lagerscheiben (24, 44; 124, 144; 224, 244), die in gegenseitigem Abstand um die Welle angeordnet und mit der Nabe verbunden sind, und die sich in Richtung der Enden der Welle an eine Hülse (22, 122, 222) anschließen, wobei die Hülse zwischen den Lagerscheiben angeordnet und von diesen durch einen zumindest teilweise mit einem Lagerfluid gefüllten Spalt (30, 50; 130, 150; 230, 250) getrennt ist zwei Anschlagscheiben (26, 46; 126, 146; 226, 246), die fest mit der Welle zum Motoräußeren hin verbunden sind und in axialer Richtung gesehen in der Höhe des jeweils oberen und unteren Endes der Nabe angeordnet sind und jeweils an eine Seite jeder Lagerscheibe angrenzen und wobei die Lagerscheiben von den Anschlagscheiben durch zwei mit Lagerfluid gefüllte Lagerspalte (28, 48; 128, 148; 228, 248) getrennt sind, welche Lagerspalte zwei voneinander unabhängige fluiddynamische Axiallager (34, 134, 234) ausbilden, die jeweils zusammen mit Radiallagern (36, 136, 236) um die Lagerscheiben angeordnet sind und ferner ein elektromagnetisches Antriebssystem.Spindle motor with fluid dynamic bearing system, which comprises: a base (10, 110, 210), a fixed shaft (14, 114, 214) connected to the base, a hub (16, 116, 216) rotatably mounted relative to the shaft, two bearing disks (24, 44; 124, 144; 224, 244), which are arranged at a mutual spacing around the shaft and connected to the hub, and which connect to a sleeve (22, 122, 222) in the direction of the ends of the shaft, the sleeve being arranged between the bearing disks and separated from them by a gap (30, 50; 130, 150; 230, 250) at least partially filled with a bearing fluid, two stop disks (26, 46; 126, 146; 226, 246), which are firmly connected to the shaft towards the outside of the motor and, viewed in the axial direction, are arranged at the height of the respective upper and lower end of the hub and each adjoin one side of each bearing disk and where the bearing disks are separated from the stop disks by two bearing gaps filled with bearing fluid ( 28, 48; 12 8, 148; 228, 248) are separated, which bearing gaps form two independent fluid dynamic axial bearings (34, 134, 234) which are each arranged together with radial bearings (36, 136, 236) around the bearing disks and also an electromagnetic drive system.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem, insbesondere für Festplattenspeicherantriebe.The invention relates to a spindle motor with fluid dynamic bearing system, in particular for hard disk storage drives.

Stand der TechnikState of the art

Spindelmotoren mit fluiddynamischen Lagersystemen können in zwei unterschiedliche Gruppen eingeteilt werden: Motoren mit drehender Welle und üblicherweise nur einseitig geöffnetem Lagersystem (z. B. single plate design) und Motoren mit stehender Welle. Entscheidender Vorteil der zweiten Gruppe ist die Möglichkeit, die stehende Welle des Spindelmotors nicht nur an einer Seite mit dem Gehäuse zu verbinden, sondern auch an dem anderen Ende an der Gehäuseabdeckung (top cover) zu befestigen. Dadurch erhalten solche Motortypen eine wesentlich größere strukturelle Steifigkeit, wodurch sie besonders geeignet sind für Festplattenlaufwerke mit besonderen Anforderungen, wie z. B. große Speicherplattenanzahl und hohe Umdrehungszahlen in Servern oder für Notebooks, die häufiger oder stärkeren Vibrationen während des normalen Betriebs ausgesetzt sind.Spindle motors with fluid dynamic bearing systems can be divided into two different groups: motors with rotating shaft and bearing system usually open only on one side (eg single plate design) and motors with stationary shaft. Decisive advantage of the second group is the ability to not only connect the standing shaft of the spindle motor on one side with the housing, but also to attach at the other end to the housing cover (top cover). This gives such motor types a much greater structural rigidity, making them particularly suitable for hard disk drives with special requirements, such as. Large numbers of disks and high numbers of revolutions in servers or notebooks that are subject to more frequent or severe vibration during normal operation.

Einziger bisher weit verbreiteter Spindelmotortyp mit stehender, beidseitig befestigter Welle ist das als „conical design” bezeichnete Design, welches durch zwei kegelförmige Teile (den cones), die auf eine stehende Welle gepresst sind, gekennzeichnet ist. Der Rotor besteht üblicherweise aus zwei durch ein Elastomer axial voneinander getrennten Lagerbuchsen, die am Innendurchmesser entsprechend umgekehrt konisch geformt sind und am Außendurchmesser in eine Nabe eingepresst sind. Zwischen den kegelförmigen Teilen und den konischen Bereichen der Lagerbuchsen wird unter einem Winkel von ungefähr 30° zur Rotationsachse ein Lagerspalt gebildet. Um die notwendigen Formtoleranzen im Submikrometerbereich für diesen Lagerspalt sicherstellen zu können, müssen die Außenflächen der kegeligen, stehenden Teile besonders abgerundet bzw. um wenige Mikrometer überhöht werden – um die vom Aufpressen auf die Welle unweigerlich verursachten Deformationen zu kompensieren. Aus den gleichen Gründen müssen die in die Nabe gepressten Buchsen an der konischen Lagerfunktionsfläche nach dem Assemblieren des Rotors noch einmal maschiniert werden. Außerdem kennen die kegelförmigen Teile üblicherweise nicht gehärtet werden, sondern müssen – um den Verschleißwiderstand zu erhöhen – besonders beschichtet werden (DLC diamond-like-carbon coating) und zusätzlich noch schräg durchbohrt werden, um mögliche Toleranzen mit einem Rezirkulationsfluss im Lager ausgleichen zu können. Ein letzter erwähnenswerter komplizierter Prozess ist das Einstellen des axialen Spiels, welches für jeden einzelnen Motor individuelles Messen der Abstände zwischen den kompliziert geformten Teilen und Nachpressen auf Maß erfordert. The only widely used type of spindle motor with a stationary shaft fixed on both sides is the design called "conical design", which is characterized by two cone-shaped parts (the cones), which are pressed onto a standing shaft. The rotor usually consists of two axially separated from each other by an elastomeric bushings, which are correspondingly inversely conically shaped at the inner diameter and are pressed on the outer diameter in a hub. Between the conical parts and the conical portions of the bushings, a bearing gap is formed at an angle of about 30 ° to the axis of rotation. In order to ensure the necessary form tolerances in the submicrometer range for this bearing gap, the outer surfaces of the conical, stationary parts must be particularly rounded or increased by a few micrometers - to compensate for the inevitable caused by pressing on the shaft deformations. For the same reasons, the bushes pressed into the hub on the conical bearing surface must be machined again after assembling the rotor. In addition, the conical parts usually do not know to be hardened, but must - to increase the wear resistance - be specially coated (DLC diamond-like-carbon coating) and additionally obliquely pierced in order to compensate for possible tolerances with a recirculation flow in the camp. A last noteworthy complicated process is the adjustment of axial clearance, which requires, for each individual motor, individual measurement of the distances between the complex shaped parts and re-compression to size.

Mit dem Gegenstand der JP 2000-354 349 A (nächstliegender Stand der Technik) ist ein Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem bekannt geworden, der Folgendes umfasst:
eine Basis,
eine mit der Basis verbundene, feststehende Welle,
eine relativ zur Welle drehgelagerte Nabe,
eine Lagerscheibe, die um die Welle angeordnet und mit der Nabe verbunden ist,
zwei Anschlagscheiben, die fest mit der Welle verbunden sind und jeweils an eine Seite der Lagerscheibe angrenzen und von dieser durch einen mit Lagerfluid gefüllten Lagerspalt getrennt sind,
zwei voneinander unabhängige fluiddynamische Lagersysteme, die um die Lagerscheibe angeordnet sind
und ein elektromagnetisches Antriebssystem.With the subject of JP 2000-354 349 A (closest prior art) has become known a fluid dynamic bearing system spindle motor comprising:
One Base,
a fixed shaft connected to the base,
a hub rotatably mounted relative to the shaft,
a bearing disc, which is arranged around the shaft and connected to the hub,
two stop disks, which are fixedly connected to the shaft and each adjoining one side of the bearing disk and are separated therefrom by a bearing gap filled with bearing fluid,
two independent fluid dynamic bearing systems, which are arranged around the bearing disc
and an electromagnetic drive system.

Nachteil der genannten Druckschrift ist jedoch, dass die Axiallager nahe zusammenliegen und daher eine hohe Kippsteifigkeit der Anordnung nicht erzielt werden kann. Es ist nur eine einzige Lagerscheibe vorhanden und eine die beiden fluiddynamischen Lagersysteme trennende Hülse fehlt.Disadvantage of the cited document, however, is that the thrust bearings are close together and therefore a high tilting rigidity of the arrangement can not be achieved. There is only a single bearing disk and a sleeve separating the two fluid dynamic bearing systems is missing.

Mit dem Gegenstand der US 2002/0 114 547 A1 ist eine weitere Lageranordnung bekannt geworden, die ein zwischen den Lagerscheiben angeordnetes Zwischenelement zeigt, das mit der Nabe verbunden ist. Allerdings zeigt diese Druckschrift lediglich ein nur schwer herstellbares, konisches Lager mit einer axialen und radialen Lagerstruktur. Auch bei diesem bekannten Lager besteht der Nachteil einer ungenügenden Kippsicherheit.With the subject of US 2002/0 114 547 A1 Another bearing arrangement has become known which shows an intermediate element arranged between the bearing disks and connected to the hub. However, this document shows only a hard to produce, conical bearing with an axial and radial bearing structure. Also in this known bearing has the disadvantage of insufficient tilting safety.

Die US 6 900 567 B2 zeigt einen Spindelmotor mit einer innerhalb des plattenförmigen Lagerteils angeordneten Rezirkulationsbohrung, jedoch besteht auch bei diesem bekanntere Lager der Nachteil einer ungenügenden Kippsicherheit.The US Pat. No. 6,900,567 B2 shows a spindle motor with a arranged within the plate-shaped bearing part recirculation bore, however, there is also the disadvantage of insufficient tilting safety in this known camp.

Die JP H11-299 171 A zeigt einen Spindelmotor mit einer fest mit der Nabe verbundenen Hülse, die zwischen zwei Lagerscheiben einer Nabe angeordnet ist. Allerdings ist dort auch nur ein schwer herstellbares konisches Lager gezeigt.The JP H11-299171A shows a spindle motor with a fixedly connected to the hub sleeve, which is arranged between two bearing discs of a hub. However, there is also shown only a hard-to-produce conical bearing.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen neuen Spindelmotortyp anzugeben, der die Vorteile eines beidseitig befestigten Motors hat und zudem die axiale Kippsteifigkeit desselben erhöht, ohne die Nachteile von aufwendigen, anfälligen und teuren Produktionsprozessen, wie sie entsprechende Motoren nach dem Stand der Technik heute haben.The object of the invention is to provide a new type of spindle motor, which has the advantages of a motor mounted on both sides and also increases the same axial tilting stiffness, without the disadvantages of consuming, prone and expensive Production processes, as they have corresponding prior art motors today.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1.This object is achieved according to the invention by the features of independent claim 1.

Bevorzugte Ausgestaltungen und weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.Preferred embodiments and further advantageous features of the invention are disclosed in the dependent claims.

Der erfindungsgemäße Motortyp, dessen Kernelemente zwei einfache Lagerscheiben sind, die von getrennten fluiddynamischen Lagersystemen umschlossen sind, bietet durch die einfachen Formen der verwendeten Komponenten und den wenig aufwändigen Zusammenbau eine kostengünstige und sichere Herstellung und erhält unter Anderem wegen der beidseitig befestigten Welle eine große strukturelle Steifigkeit.The motor type according to the invention, whose core elements are two simple bearing discs, which are enclosed by separate fluid dynamic bearing systems, provides low cost and safe production by the simple forms of the components used and the low-cost assembly and receives, inter alia, because of the shaft mounted on both sides a great structural rigidity ,

Erfindungsgemäß ist auf einer stehenden Welle aus beispielsweise gehärtetem Stahl eine Hülse aus z. B. Aluminium, Stahl, Bronze oder Kunststoff durch Pressen oder Kleben angebracht. Verglichen mit den anderen Teilen spielt die notwendige Fertigungsgenauigkeit dieser Hülse für die Funktionsfähigkeit des Motors eine relativ geringe Rolle. An diese Hülse schließen sich in Richtung der Enden der Welle jeweils die beiden Lagerscheiben an, die an ihrem Außendurchmesser mit der einteiligen Nabe des Motors z. B. durch Pressen, Kleben oder Schweifen verbunden sind. Der axiale Abstand der Lagerscheiben wird vorzugsweise durch entsprechende an der Nabe vorgesehene Absätze bestimmt. Auf die Lagerscheiben folgen schließlich zum Motoräußeren hin nach jeweils fest mit der stehenden Welle z. B. durch Pressen, Kleben oder Schweißen verbundene Anschlagsscheiben, welche zusammen die axial Beweglichkeit des Rotors in dem gewünschten Bereich einschränken.According to the invention is on a standing shaft of, for example, hardened steel, a sleeve of z. As aluminum, steel, bronze or plastic by pressing or gluing attached. Compared with the other parts, the necessary manufacturing accuracy of this sleeve for the functioning of the engine plays a relatively minor role. To this sleeve close in the direction of the ends of the shaft in each case the two bearing discs, which at its outer diameter with the one-piece hub of the motor z. B. are connected by pressing, gluing or welding. The axial distance of the bearing discs is preferably determined by appropriate provided on the hub heels. On the bearing plates finally follow to the engine outside after each firm with the standing wave z. B. connected by pressing, gluing or welding stop disks, which together limit the axial mobility of the rotor in the desired range.

Um die Lagerscheiben herum befinden sich die beiden unabhängigen fluiddynamischen Lagersysteme, welche jeweils aus einem Radial- und Axiallager bestehen, und wie oben beschrieben vorzugsweise durch die Hülse räumlich getrennt und zum Motorinneren hin abgeschlossen werden. Dazu wird zwischen dem Innendurchmesser der jeweiligen Lagerscheibe und der stehenden Welle mit Hilfe einer geeigneten, vorzugsweise am Innendurchmesser der Lagerscheibe angebrachten Rillenstruktur ein radiales Lager und zwischen der jeweils nach außen zeigenden, flachen Seite der Lagerscheiben und der entsprechend zugewandten, flachen Seite der Anschlagsscheiben ein axiales Lager gebildet, wobei die Rillenstrukturen für die axialen Lager entweder in den Lager- oder den Anschlagsscheiben ausgebildet werden können.Around the bearing discs are the two independent fluid dynamic bearing systems, each consisting of a radial and thrust bearing, and as described above, preferably spatially separated by the sleeve and completed towards the engine inside. For this purpose, between the inner diameter of the respective bearing disk and the standing shaft by means of a suitable, preferably on the inner diameter of the bearing disk mounted groove structure, a radial bearing and between the respective outwardly facing, flat side of the bearing discs and the corresponding facing, flat side of the stop disks an axial Bearings formed, wherein the groove structures for the axial bearing can be formed either in the bearing or the stop disks.

Um einen zuverlässigen Betrieb des Motors sicherzustellen und eventuelle Fertigungstoleranzen auszugleichen, sollen die beiden Lagersysteme während des Betriebs vorzugsweise kontinuierlich mit Lagerfluid durchspült werden. Das kann durch einen oder mehrere, z. B. durch einfaches senkrechtes Durchbohren der Lagerscheiben hergestellte Rezirkulationskanäle ermöglicht werden, da sich jeweils an beiden flachen Seiten der Lagerscheiben ein mit Fluid gefüllter Spalt befindet. Eventuell kann die Rillenstruktur vorzugsweise des axialen Lagers asymmetrisch ausgeführt werden, um die Geschwindigkeit und Richtung des Rezirkulationsflusses zu beeinflussen. Der zwischen der jeweils zum Motorinneren zeigenden flachen Seite der Lagerscheiben und der Hülse gebildete Spalt hat keine eigentliche Lagerfunktion, wobei dessen Spaltbreite und damit Maßtoleranz deshalb verglichen z. B. mit dem Bereich des radial Lagers ungefähr um einen Faktor 10–50 größer sein kann.In order to ensure reliable operation of the motor and to compensate for possible manufacturing tolerances, the two bearing systems should preferably be continuously flushed with bearing fluid during operation. This can be done by one or more, z. B. recirculation channels produced by simple vertical drilling of the bearing discs are made possible, since there is a fluid-filled gap on both flat sides of the bearing discs. Optionally, the groove structure, preferably of the axial bearing, may be made asymmetrical to affect the velocity and direction of the recirculation flow. The gap formed between each facing the motor flat side of the bearing discs and the sleeve gap has no actual storage function, the gap width and thus dimensional tolerance therefore compared z. B. may be larger by about a factor of 10-50 with the area of the radial bearing.

Ein offensichtlicher Vorteil der beiden getrennten, vollständig durchspülten Lagersysteme ist es, dass keine ungünstigen Kombinationen der Fertigungstoleranzen der beiden Radiallager auftreten können, da diese ja beide unabhängig funktionieren, und Luft, die sich nach dem Füllprozess im Lagerfluid befindet oder während des Betriebs in Unterdruckbereichen aus dem Lagerfluid abgeschieden wird, schneit zu einer Öffnung des jeweiligen Lagerbereichs gespült wird.An obvious advantage of the two separate, fully flushed storage systems is that no unfavorable combinations of the manufacturing tolerances of the two radial bearings can occur, since they both function independently, and air that is in the bearing fluid after the filling process or in negative pressure areas during operation the bearing fluid is deposited, snowing is flushed to an opening of the respective storage area.

Durch verschiedene Dichtkonzepte kann das Austreten von Lagerfluid aus dem Lagerspalt verhindert und ausreichend Lagerfluid für die Funktionsfähigkeit des Motors während dessen gesamter Lebensdauer bereitgestellt werden. Eine Möglichkeit ist es, ein sich zum Motorinneren hin konisch verjüngendes Reservoir zwischen den Anschlagsscheiben und der Nabe vorzusehen, eine sogenannte konische Kapillardichtung (taper seal), wobei nur der Außendurchmesser der Anschlagsscheiben oder der Innendurchmesser der Nabe oder aber beide Seiten entsprechend angeschrägt ausgeführt werden können. Ferner können die beiden Lagersysteme jeweils zum Meterinneren mit einem zwischen Hülse und Nabe gebildeten, mit geeigneten Pumpstrukturen versehenen, engen Spalt abgeschlossen werden. Entsprechend wird hier das bekannte Dichtungskonzept einer aktiven Pumpdichtung (pumping seal) angewandt.By different sealing concepts, the leakage of bearing fluid from the bearing gap can be prevented and sufficient bearing fluid for the functioning of the engine can be provided during its entire life. One possibility is to provide a tapered to the motor interior reservoir between the stop disks and the hub, a so-called tapered capillary seal (taper seal), wherein only the outer diameter of the stop disks or the inner diameter of the hub or both sides can be performed corresponding bevelled , Furthermore, the two storage systems can each be completed to the meter interior with a formed between the sleeve and hub, provided with suitable pumping structures, narrow gap. Accordingly, the known sealing concept of an active pumping seal (pumping seal) is used here.

Eine andere Möglichkeit, die sich besonders für Ausführungsvarianten mit sehr dünnen Anschlagsscheiben oder erhöhten Erschütterungsanfordungen anbietet, ist es, die aktive Pumpdichtung zwischen dem Außendurchmesser der Anschlagsscheiben und dem entsprechenden Innendurchmesser der Nabe auszuführen und den konischen Reservoirbereich für jedes Lagersystem zwischen Hülse und Nabe zum Motorinneren hin anzubringen. Dabei können nur der Außendurchmesser der Hülse oder der Innendurchmesser der Nabe oder aber beide Seiten entsprechend angeschrägt ausgeführt werden.Another possibility, which lends itself particularly to variants with very thin stop disks or increased vibration requirements, is to carry out the active pumping seal between the outer diameter of the stop disks and the corresponding inner diameter of the hub and the conical reservoir region for each bearing system between the sleeve and hub to the engine inside to install. In this case, only the outer diameter of the sleeve or the inner diameter of the hub or both sides can be designed corresponding bevelled.

In beiden Fällen kann für das von dem Lagerfluid im Motorinneren eingeschlossene Luftvolumen eine Öffnung zum Druckausgleich vorgesehen werden, beispielsweise durch eine radiale Bohrung durch die Nabe oder einen Kanal durch die Welle.In both cases, an opening for pressure equalization may be provided for the volume of air trapped by the bearing fluid inside the motor, for example by a radial bore through the hub or a passage through the shaft.

Die einfache Gestalt der Komponenten ermöglicht einen präzisen und sicheren Zusammenbau des Rotors, da die Nabe mit einem relativ geringen Aufwand so gefertigt werden kann, dass nach dem Anbringen der Lagerscheiben das axiale Lagerspiel des gesamten Rotors minimal ist und alle eventuell auf den Rotor wirkenden äußeren mechanische Kräfte formschlüssig auf die Anschlagsscheiben übertragen werden. Axiales Spiel und Position des Rotors wird durch das Anbringen der Anschlagsscheiben bestimmt, was wegen den großen planen Berührungsflächen im Assemblierprozess einfach gemessen und kontrolliert werden kann.The simple design of the components allows a precise and secure assembly of the rotor, since the hub can be made with a relatively low cost so that after attaching the bearing washers, the axial bearing clearance of the entire rotor is minimal and any acting on the rotor outer mechanical Forces are positively transmitted to the stop disks. Axial play and position of the rotor is determined by the attachment of the stop disks, which can be easily measured and controlled because of the large flat contact surfaces in the assembly process.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt eine Schnittdarstellung einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spindelmotors mit fluiddynamischer Dichtung. 1 shows a sectional view of a first embodiment of the spindle motor according to the invention with fluid dynamic seal.

2 zeigt eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spindelmotors mit fluiddynamischer Dichtung. 2 shows a sectional view of a second embodiment of the spindle motor according to the invention with fluid dynamic seal.

3 zeigt eine Schnittdarstellung einer dritten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spindelmotors mit fluiddynamischer Dichtung. 3 shows a sectional view of a third embodiment of the spindle motor according to the invention with fluid dynamic seal.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der ErfindungDescription of the preferred embodiments of the invention

1 zeigt einen Schnitt durch eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Spindelmotors mit fluiddynamischer Dichtung. 1 shows a section through a first embodiment of a spindle motor according to the invention with fluid dynamic seal.

Der Spindelmotor umfasst eine feststehende Basis 10 an der in bekannter Weise eine Statoranordnung 12 angeordnet ist. In der Basis 10 ist eine Welle 14 fast aufgenommen, die von einer Nabe 16 umgeben ist, die relativ zur Welle 14 drehgelagert ist. Die Nabe 16 umfasst an ihrem Umfang eine Magnetanordnung 18 mit entsprechendem Magnetjoch 20, welche die Statoranordnung 12 umgibt und zusammen mit dieser ein elektromagnetisches Antriebssystem bildet.The spindle motor includes a fixed base 10 at the in known manner, a stator 12 is arranged. In the base 10 is a wave 14 almost taken by a hub 16 surrounded, which is relative to the shaft 14 is rotatably mounted. The hub 16 comprises at its periphery a magnet arrangement 18 with corresponding magnetic yoke 20 that the stator assembly 12 surrounds and forms together with this an electromagnetic drive system.

Die Drehlagerung der Nabe 16 gegenüber der Welle 14 erfolgt durch zwei unabhängige fluiddynamische Lagersysteme, die zwischen der Nabe 16 und der Welle 14 angeordnet sind. Auf der Welle 14 ist eine Hülse 22 angeordnet, welche die beiden fluiddynamischen Lagersysteme von einander trennt.The pivot bearing of the hub 16 opposite the wave 14 is done by two independent fluid dynamic bearing systems, which are located between the hub 16 and the wave 14 are arranged. On the wave 14 is a sleeve 22 arranged, which separates the two fluid dynamic storage systems from each other.

Ein erstes fluiddynamisches Lagersystem wird durch eine erste Lagerscheibe 24 gebildet, die am Innenumfang der Nabe 16 angeordnet ist und durch einen Spalt 30 von der Hülse 22 beabstandet ist. Dieser Spalt 30 setzt sich als Lagerspalt 28 zwischen Welle 14 und Lagerscheibe 24 und weiter zwischen Lagerscheibe 24 und Anschlagscheibe 26 fort. Die Anschlagscheibe 26 ist fest mit dem Ende der Welle 14 verbunden. Zwischen den sich gegenüberliegenden Oberflächen der Lagerscheibe 24 und der Anschlagscheibe 26 ist ein erstes Axiallager 34 vorgesehen, das durch entsprechende auf der Oberfläche der Lagerscheibe 24 und/oder der Oberfläche der Anschlagscheibe gebildete Lagerstrukturen definiert ist. Zwischen dem Innendurchmesser der Lagerscheibe 24 und dem Außendurchmesser der Welle 14 wird durch entsprechende Lagerstrukturen ein erstes Radiallager 36 gebildet. Der Lagerspalt 28 sowie auch der Spalt 30 sind mit Lagerfluid gefüllt, wobei ein Ende des Spaltes 30 in ein Reservoir 32 mündet, das zwischen einer Umfangsfläche der Hülse 22 und einer entsprechend gegenüberliegenden Oberfläche der Nabe 16 gebildet ist. Dieses Reservoir 32 dient als Fluidvorrat für das Lagerfluid sowie als Abdichtung der Spalte 28, 30.A first fluid dynamic bearing system is provided by a first bearing disk 24 formed on the inner circumference of the hub 16 is arranged and through a gap 30 from the sleeve 22 is spaced. This gap 30 sits down as a storage gap 28 between wave 14 and bearing disc 24 and further between bearing disc 24 and stop disc 26 continued. The stop disc 26 is stuck with the end of the wave 14 connected. Between the opposite surfaces of the bearing disc 24 and the stopper disc 26 is a first thrust bearing 34 provided by appropriate on the surface of the bearing disc 24 and / or the surface of the stop disk formed bearing structures is defined. Between the inner diameter of the bearing disc 24 and the outer diameter of the shaft 14 is made by appropriate bearing structures a first radial bearing 36 educated. The bearing gap 28 as well as the gap 30 are filled with bearing fluid, with one end of the gap 30 in a reservoir 32 opens, between a peripheral surface of the sleeve 22 and a corresponding opposite surface of the hub 16 is formed. This reservoir 32 serves as a fluid reservoir for the bearing fluid and as a seal of the column 28 . 30 ,

Die Lagerscheibe 24 kann eine Rezirkulationsbohrung 38 aufweisen, welche einen Fluidaustausch zwischen dem Spalt 30 und dem Lagerspalt 28 erleichtert. Hierzu können die axialen oder radialen Lagerstrukturen so gestaltet sein, dass sie eine entsprechende Pumpwirkung auf das Lagerfluid ausüben, so dass eine Zirkulation im Lagerspalt 28 und Spalt 30 entsteht.The bearing disc 24 can be a recirculation hole 38 having a fluid exchange between the gap 30 and the bearing gap 28 facilitated. For this purpose, the axial or radial bearing structures may be designed so that they exert a corresponding pumping action on the bearing fluid, so that a circulation in the bearing gap 28 and split 30 arises.

Das untere Lagersystem ist spiegelbildlich zum oberen Lagersystem ausgebildet und umfasst eine zweite Lagerscheibe 44, die getrennt durch einen Lagerspalt 48 einer zweiten Anschlagscheibe 46 gegenüberliegt. Die Lagerscheibe 44 sowie die Anschlagscheibe 46 bilden ein zweites Axiallager 54 aus, wobei die Lagerscheibe fest mit der Nabe 16 und die Anschlagscheibe 46 fest mit der Welle 14 verbunden sind. Zwischen der Hülse 22 und der zweiten Lagerscheibe 44 verbleibt wiederum ein Spalt 50 der ebenfalls mit Lagerfluid gefüllt ist und in ein Reservoir 52 mündet, welches als Fluidreservoir und Abdichtung des Lagerspaltes 48 bzw. des Spaltes 50 dient. Zwischen dem Innendurchmesser der zweiten Lagerscheibe 44 und dem Außendurchmesser der Welle 14 wird ein zweites Radiallager 56 gebildet. Die zweite Lagerscheibe kann ebenfalls mindestens eine Rezirkulationsbohrung 58 umfassen, die für eine Zirkulation des Lagerfluids zwischen dem Lagerspalt 48 und dem Spalt 50 sorgt. Der innere Bereich zwischen den Lagersystemen kann über eine Öffnung 40 nach Außen entlüftet werden.The lower bearing system is mirror-inverted to the upper bearing system and includes a second bearing disc 44 separated by a bearing gap 48 a second stop disc 46 opposite. The bearing disc 44 as well as the stop disc 46 form a second thrust bearing 54 out, with the bearing disc fixed to the hub 16 and the stopper disc 46 stuck with the shaft 14 are connected. Between the sleeve 22 and the second bearing disc 44 once again a gap remains 50 which is also filled with bearing fluid and into a reservoir 52 opens, which as a fluid reservoir and sealing of the bearing gap 48 or the gap 50 serves. Between the inner diameter of the second bearing disc 44 and the outer diameter of the shaft 14 becomes a second radial bearing 56 educated. The second bearing disc can also have at least one recirculation bore 58 include, for a circulation of the bearing fluid between the bearing gap 48 and the gap 50 provides. The inner area between The storage systems can have an opening 40 be vented to the outside.

Die offenen Enden der Lagerspalte 28, 48 im Bereich der Anschlagscheiben 26, 46 können jeweils durch eine zwischen den Anschlagscheiben und der Nabe definierte Spaltdichtung 42, 62 abgedichtet sein. Hierbei können auch in bekannter Weise aktive Pumpdichtungen vorgesehen sein, wobei die Pumpstrukturen auf einem Innendurchmesser der Nabe 16 und/oder auf dem Außendurchmesser der Anschlagscheibe 26, 46 angebracht werden können.The open ends of the bearing column 28 . 48 in the area of stop disks 26 . 46 can each by a defined between the stop disks and the hub gap seal 42 . 62 be sealed. In this case, active pump seals can also be provided in a known manner, wherein the pump structures on an inner diameter of the hub 16 and / or on the outer diameter of the stop disc 26 . 46 can be attached.

2 zeigt einen Schnitt durch eine zweite Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Spindelmotors mit fluiddynamischer Dichtung. 2 shows a section through a second embodiment of a spindle motor according to the invention with fluid dynamic seal.

Der Spindelmotor umfasst eine feststehende Basis 110 an der in bekannter Weise eine Statoranordnung 112 angeordnet ist. In der Basis 110 ist eine Welle 114 fest aufgenommen, die von einer Nabe 116 umgeben ist, die relativ zur Welle 114 drehgelagert ist. Die Nabe 116 umfasst eine Magnetanordnung 118 mit entsprechendem Magnetjoch 120, welche die Statoranordnung 112 umgibt und zusammen mit dieser ein elektromagnetisches Antriebssystem bildet.The spindle motor includes a fixed base 110 at the in known manner, a stator 112 is arranged. In the base 110 is a wave 114 firmly recorded by a hub 116 surrounded, which is relative to the shaft 114 is rotatably mounted. The hub 116 includes a magnet assembly 118 with corresponding magnetic yoke 120 that the stator assembly 112 surrounds and forms together with this an electromagnetic drive system.

Die Drehlagerung der Nabe 116 gegenüber der Welle 114 erfolgt durch zwei unabhängige fluiddynamische Lagersysteme, die zwischen der Nabe 116 und der Welle 114 angeordnet sind. An einer inneren Umfangsfläche der Nabe ist ein Bund 122 in Form einer Hülse ausgebildet, welcher die Welle unter geringem Abstand umgibt und die beiden fluiddynamischen Lagersysteme von einander trennt. Der Bund 122 kann beispielsweise einteilig an der Nabe gebildet sein.The pivot bearing of the hub 116 opposite the wave 114 is done by two independent fluid dynamic bearing systems, which are located between the hub 116 and the wave 114 are arranged. On an inner circumferential surface of the hub is a collar 122 formed in the form of a sleeve which surrounds the shaft at a small distance and separates the two fluid dynamic bearing systems from each other. The Bund 122 can be formed integrally with the hub, for example.

Ein erstes fluiddynamisches Lagersystem wird durch eine erste Lagerscheibe 124 gebildet, die am Innenumfang der Nabe 116 angeordnet und durch einen Spalt 130 von der Hülse 122 beabstandet ist. Dieser Spalt 130 setzt sich entlang der Welle um die Lagerscheibe 124 fort und mündet in einen Lagerspalt 128, der die Lagerscheibe 124 von der Welle 114 und einer die Lagerscheibe abdeckenden Anschlagscheibe 126 trennt. Die Anschlagscheibe 126 ist fest mit dem Ende der Welle 114 verbunden. Zwischen den sich gegenüberliegenden Oberflächen der Lagerscheibe 124 und der Anschlagscheibe 126 ist ein erstes Axiallager 134 vorgesehen, das durch entsprechende auf der Oberfläche der Lagerscheibe 124 und/oder der Oberfläche der Anschlagscheibe 126 gebildete Lagerstrukturen definiert ist. Der Innendurchmesser der Lagerscheibe 124 ist durch den Lagerspalt 128 ebenfalls vom Außendurchmesser der Welle 114 getrennt, wobei zwischen diesen beiden Oberflächen ein erstes Radiallager 136 vorgesehen ist, dass durch entsprechende Lagerstrukturen gekennzeichnet ist. Der Lagerspalt 128 sowie auch der Spalt 130 sind mit Lagerfluid gefüllt, wobei der Spalt 130 in ein Reservoir 132 mündet, das zwischen einer Umfangsfläche der Welle 114 und einer entsprechend gegenüberliegenden Oberfläche der Hülse 122 gebildet ist. Dieses Reservoir 132 dient als Fluidvorrat für das Lagerfluid sowie als Abdichtung der Lagerspalte 128 und 130.A first fluid dynamic bearing system is provided by a first bearing disk 124 formed on the inner circumference of the hub 116 arranged and through a gap 130 from the sleeve 122 is spaced. This gap 130 sits down along the shaft around the bearing disc 124 continues and flows into a storage gap 128 , the bearing disc 124 from the wave 114 and a stop disc covering the bearing disc 126 separates. The stop disc 126 is stuck with the end of the wave 114 connected. Between the opposite surfaces of the bearing disc 124 and the stopper disc 126 is a first thrust bearing 134 provided by appropriate on the surface of the bearing disc 124 and / or the surface of the stop disc 126 formed warehouse structures is defined. The inner diameter of the bearing disc 124 is through the bearing gap 128 also from the outer diameter of the shaft 114 separated, wherein between these two surfaces a first radial bearing 136 is provided that is characterized by corresponding storage structures. The bearing gap 128 as well as the gap 130 are filled with bearing fluid, with the gap 130 in a reservoir 132 opens, that between a peripheral surface of the shaft 114 and a corresponding opposite surface of the sleeve 122 is formed. This reservoir 132 serves as a fluid reservoir for the bearing fluid as well as sealing the bearing gaps 128 and 130 ,

Die Lagerscheibe 124 kann eine Rezirkulationsbohrung 138 aufweisen, welche einen Fluidaustausch zwischen dem Spalt 130 und dem Lagerspalt 128 erleichtert. Hierzu kennen die Lagerstrukturen des axialen und radialen Lagers derart ausgestaltet sein, dass sie eine entsprechende Pumpwirkung auf das Lagerfluid ausüben, so dass eine Zirkulation im Lagerspalt 128 bzw. Spalt 130 entsteht. Das Lagerinnere kann über eine Öffnung 140 nach Außen entlüftet werden.The bearing disc 124 can be a recirculation hole 138 having a fluid exchange between the gap 130 and the bearing gap 128 facilitated. For this purpose, the bearing structures of the axial and radial bearings are configured such that they exert a corresponding pumping action on the bearing fluid, so that a circulation in the bearing gap 128 or gap 130 arises. The inside of the bearing can have an opening 140 be vented to the outside.

Das untere Lagersystem ist spiegelbildlich zum oberen Lagersystem ausgebildet und umfasst eine zweite Lagerscheibe 144, die getrennt durch einen Lagerspalt 148 einer zweiten Anschlagscheibe 146 gegenüberliegt. Die Lagerscheibe 144 sowie die Anschlagscheibe 146 bilden ein zweites Axiallager 154 aus, wobei die Lagerscheibe 144 fest mit der Nabe 116 und die Anschlagscheibe 146 fest mit der Welle 114 verbunden sind. Zwischen der Hülse 122 und der zweiten Lagerscheibe 144 verbleibt wiederum ein Spalt 150 der ebenfalls mit Lagerfluid gefüllt ist und in ein Reservoir 152 mündet, welches als Fluidreservoir und Abdichtung des Lagerspaltes 148 bzw. des Spaltes 150 dient. Zwischen dem Innendurchmesser der zweiten Lagerscheibe 144 und dem Außendurchmesser der Welle 114 wird ein zweites Radiallager 156 gebildet. Die zweite Lagerscheibe 144 kann mindestens eine Rezirkulationsbohrung 158 umfassen, die für eine Zirkulation des Lagerfluids zwischen dem Lagerspalt 148 und dem Spalt 150 sorgt.The lower bearing system is mirror-inverted to the upper bearing system and includes a second bearing disc 144 separated by a bearing gap 148 a second stop disc 146 opposite. The bearing disc 144 as well as the stop disc 146 form a second thrust bearing 154 out, with the bearing disk 144 stuck with the hub 116 and the stopper disc 146 stuck with the shaft 114 are connected. Between the sleeve 122 and the second bearing disc 144 once again a gap remains 150 which is also filled with bearing fluid and into a reservoir 152 opens, which as a fluid reservoir and sealing of the bearing gap 148 or the gap 150 serves. Between the inner diameter of the second bearing disc 144 and the outer diameter of the shaft 114 becomes a second radial bearing 156 educated. The second bearing disc 144 can have at least one recirculation hole 158 include, for a circulation of the bearing fluid between the bearing gap 148 and the gap 150 provides.

Die offenen Enden der Lagerspalte 128, 148 im Bereich der Anschlagscheiben 126, 146 können jeweils durch eine zwischen den Anschlagscheiben und der Nabe definierte Spaltdichtung 142, 162 abgedichtet sein. Hierbei kann auch in bekannter Weise eine aktive Pumpdichtung vorgesehen sein.The open ends of the bearing column 128 . 148 in the area of stop disks 126 . 146 can each by a defined between the stop disks and the hub gap seal 142 . 162 be sealed. In this case, an active pumping seal can also be provided in a known manner.

3 zeigt einen Schnitt durch eine dritte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Spindelmotors mit fluiddynamischer Dichtung. 3 shows a section through a third embodiment of a spindle motor according to the invention with fluid dynamic seal.

Der Spindelmotor umfasst eine feststehende Basis 210 an der in bekannter Weise eine Statoranordnung 212 angeordnet ist. In der Basis 210 ist eine Welle 214 fest aufgenommen, die von einer Nabe 216 umgeben ist, die relativ zur Welle 214 drehgelagert ist. Die Nabe 216 umfasst eine Magnetanordnung 218 mit entsprechendem Magnetjoch 220, welche die Statoranordnung 212 umgibt und zusammen mit dieser ein elektromagnetisches Antriebssystem bildet.The spindle motor includes a fixed base 210 at the in known manner, a stator 212 is arranged. In the base 210 is a wave 214 firmly recorded by a hub 216 surrounded, which is relative to the shaft 214 is rotatably mounted. The hub 216 includes a magnet assembly 218 with corresponding magnetic yoke 220 that the stator assembly 212 surrounds and together with this forms an electromagnetic drive system.

Die Drehlagerung der Nabe 216 gegenüber der Welle 214 erfolgt durch zwei unabhängige fluiddynamische Lagersysteme, die zwischen der Nabe 216 und der Welle 214 angeordnet sind. Auf der Welle 214 ist eine Hülse 222 angeordnet, welche die beiden fluiddynamischen Lagersysteme von einander trennt.The pivot bearing of the hub 216 opposite the wave 214 is done by two independent fluid dynamic bearing systems, which are located between the hub 216 and the wave 214 are arranged. On the wave 214 is a sleeve 222 arranged, which separates the two fluid dynamic storage systems from each other.

Ein erstes fluiddynamisches Lagersystem wird durch eine erste Lagerscheibe 224 gebildet, die am Innenumfang der Nabe 216 angeordnet ist und durch einen Spalt 230 von der Hülse 222 beabstandet ist. Dieser Spalt 230 setzt sich entlang der Welle 214 um die Lagerscheibe 224 herum fort bis zu einem Lagerspalt 228, der die Lagerscheibe 224 von der Welle 214 und einer die Lagerscheibe abdeckenden Anschlagscheibe 226 trennt. Die Anschlagscheibe 226 ist fest mit dem Ende der Welle 214 verbunden. Zwischen den sich gegenüberliegenden Oberflächen der Lagerscheibe 224 und der Anschlagscheibe 226 ist ein erstes Axiallager 234 vorgesehen, das durch entsprechende auf der Oberfläche der Lagerscheibe 224 und/oder der Oberfläche der Anschlagscheibe 226 gebildete Lagerstrukturen definiert ist. Der Innendurchmesser der Lagerscheibe 224 ist durch den Lagerspalt 228 ebenfalls vom Außendurchmesser der Welle 214 getrennt, wobei zwischen diesen beiden Oberflächen ein erstes Radiallager 236 vorgesehen ist, das durch entsprechende Lagerstrukturen gekennzeichnet ist. Der Lagerspalt 228 sowie auch der Spalt 230 sind mit Lagerfluid gefüllt, wobei der Spalt 230 in ein Reservoir 232 mündet, das am Außenumfang der Anschlagscheibe 226 zwischen Anschlagscheibe 226 und einer entsprechenden gegenüberliegenden Fläche der Nabe 216 gebildet ist. Dieses Reservoir 232 dient als Fluidvorrat für das Lagerfluid sowie als Abdichtung des Lagerspaltes 228. Eine verbesserte Abdichtung kann durch eine Abdeckung 242 erreicht werden, die an der Nabe 216 angeordnet ist und das Reservoir 232 überdeckt.A first fluid dynamic bearing system is provided by a first bearing disk 224 formed on the inner circumference of the hub 216 is arranged and through a gap 230 from the sleeve 222 is spaced. This gap 230 sits down along the shaft 214 around the bearing disc 224 around to a storage gap 228 , the bearing disc 224 from the wave 214 and a stop disc covering the bearing disc 226 separates. The stop disc 226 is stuck with the end of the wave 214 connected. Between the opposite surfaces of the bearing disc 224 and the stopper disc 226 is a first thrust bearing 234 provided by appropriate on the surface of the bearing disc 224 and / or the surface of the stop disc 226 formed warehouse structures is defined. The inner diameter of the bearing disc 224 is through the bearing gap 228 also from the outer diameter of the shaft 214 separated, wherein between these two surfaces a first radial bearing 236 is provided, which is characterized by corresponding storage structures. The bearing gap 228 as well as the gap 230 are filled with bearing fluid, with the gap 230 in a reservoir 232 opens, on the outer circumference of the stop plate 226 between stop disc 226 and a corresponding opposite surface of the hub 216 is formed. This reservoir 232 serves as a fluid supply for the bearing fluid and as a seal of the bearing gap 228 , An improved seal can be achieved by a cover 242 to be achieved at the hub 216 is arranged and the reservoir 232 covered.

Die Lagerscheibe 224 kann eine Rezirkulationsbohrung 238 aufweisen, welche einen Fluidaustausch zwischen dem Spalt 230 und dem Lagerspalt 228 erleichtert. Hierzu können die Lagerstrukturen des axialen und radialen Lagers derart ausgestaltet sein, dass die eine entsprechende Pumpwirkung auf das Lagerfluid ausüben, so dass eine Zirkulation im Lagerspalt 228 bzw. Spalt 230 entsteht. Das Lagerinnere kann über eine Öffnung 240 nach Außen entlüftet werden.The bearing disc 224 can be a recirculation hole 238 having a fluid exchange between the gap 230 and the bearing gap 228 facilitated. For this purpose, the bearing structures of the axial and radial bearing can be configured such that the exercise a corresponding pumping action on the bearing fluid, so that a circulation in the bearing gap 228 or gap 230 arises. The inside of the bearing can have an opening 240 be vented to the outside.

Das untere Lagersystem ist spiegelbildlich zum oberen Lagersystem ausgebildet und umfasst eine zweite Lagerscheibe 244, die getrennt durch einen Lagerspalt 248 einer zweiten Anschlagscheibe 246 gegenüberliegt. Die Lagerscheibe sowie die Anschlagscheibe 246 bilden ein zweites Axiallager 254 aus, wobei die Lagerscheibe 244 fest mit der Nabe 216 und die Anschlagscheibe 246 fest mit der Welle 214 verbunden sind. Zwischen der Hülse 222 und der zweiten Lagerscheibe 244 verbleibt wiederum ein Spalt 250 der mit Lagerfluid gefüllt ist. Der Lagerspalt 248 mündet in ein Reservoir 252, welches als Fluidreservoir und Abdichtung des Lagerspaltes 248 bzw. des Spaltes 250 dient. Das Reservoir 252 verläuft zwischen dem Außenumfang der Anschlagscheibe 246 und einer entsprechend gegenüberliegenden Fläche der Nabe 216. Zwischen dem Innendurchmesser der zweiten Lagerscheibe 244 und dem Außendurchmesser der Welle 214 wird ein zweites Radiallager 256 gebildet. Die zweite Lagerscheibe 246 kann mindestens eine Rezirkulationsbohrung 258 umfassen, die für eine Zirkulation des Lagerfluids zwischen dem Lagerspalt 248 und dem Spalt 250 sorgt.The lower bearing system is mirror-inverted to the upper bearing system and includes a second bearing disc 244 separated by a bearing gap 248 a second stop disc 246 opposite. The bearing disc and the stop disc 246 form a second thrust bearing 254 out, with the bearing disk 244 stuck with the hub 216 and the stopper disc 246 stuck with the shaft 214 are connected. Between the sleeve 222 and the second bearing disc 244 once again a gap remains 250 which is filled with bearing fluid. The bearing gap 248 flows into a reservoir 252 , which serves as a fluid reservoir and sealing of the bearing gap 248 or the gap 250 serves. The reservoir 252 runs between the outer circumference of the stop disc 246 and a corresponding opposite surface of the hub 216 , Between the inner diameter of the second bearing disc 244 and the outer diameter of the shaft 214 becomes a second radial bearing 256 educated. The second bearing disc 246 can have at least one recirculation hole 258 include, for a circulation of the bearing fluid between the bearing gap 248 and the gap 250 provides.

Die offenen Enden der Lagerspalte 228, 248 im Bereich der Hülse 222 können jeweils durch eine zwischen der Hülse 222 und der Nabe 216 definierte Spaltdichtung 262, 264 abgedichtet sein. Hierbei kann auch in bekannter Weise eine aktive Pumpdichtung vorgesehen sein, deren Pumpstrukturen auf der Oberfläche eines Innendurchmessers der Nabe 216 und/oder eines Außendurchmessers der Hülse 222.The open ends of the bearing column 228 . 248 in the area of the sleeve 222 can each through one between the sleeve 222 and the hub 216 defined gap seal 262 . 264 be sealed. In this case, an active pumping seal can be provided in a known manner, the pump structures on the surface of an inner diameter of the hub 216 and / or an outer diameter of the sleeve 222 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: BasisBase
1212: Statoranordnungstator
1414: Wellewave
1616: Nabehub
1818: Magnetanordnungmagnet assembly
2020: Jochyoke
2222: Hülseshell
2424: Lagerscheibe (erste)Bearing disc (first)
2626: Anschlagscheibe (erste)Stop disc (first)
2828: Lagerspalt (erster)Bearing gap (first)
3030: Spaltgap
3232: Reservoirreservoir
3434: Axiallagerthrust
3636: Radiallagerradial bearings
3838: RezirkulationsbohrungRezirkulationsbohrung
4040: Öffnungopening
4242: Dichtungpoetry
4444: Lagerscheibe (zweite)Bearing washer (second)
4646: Anschlagscheibe (zweite)Stop disc (second)
4848: Lagerspalt (zweiter)Bearing gap (second)
5050: Spaltgap
5252: Reservoirreservoir
5454: Axiallagerthrust
5656: Radiallagerradial bearings
5858: RezirkulationsbohrungRezirkulationsbohrung
6262: Dichtungpoetry
110110: BasisBase
112112: Statoranordnungstator
114114: Wellewave
116116: Nabehub
118118: Magnetanordnungmagnet assembly
120120: Jochyoke
122122: Hülseshell
124124: Lagerscheibe (erste)Bearing disc (first)
126126: Anschlagscheibe (erste)Stop disc (first)
128128: Lagerspalt (erster)Bearing gap (first)
130130: Spaltgap
132132: Reservoirreservoir
134134: Axiallagerthrust
136136: Radiallagerradial bearings
138138: RezirkulationsbohrungRezirkulationsbohrung
140140: Öffnungopening
142142: Dichtungpoetry
144144: Lagerscheibe (zweite)Bearing washer (second)
146146: Anschlagscheibe (zweite)Stop disc (second)
148148: Lagerspalt (zweiter)Bearing gap (second)
150150: Spaltgap
152152: Reservoirreservoir
154154: Axiallagerthrust
156156: Radiallagerradial bearings
158158: RezirkulationsbohrungRezirkulationsbohrung
162162: Dichtungpoetry
210210: BasisBase
212212: Statoranordnungstator
214214: Wellewave
216216: Nabehub
218218: Magnetanordnungmagnet assembly
220220: Jochyoke
222222: Hülseshell
224224: Lagerscheibe (erste)Bearing disc (first)
226226: Anschlagscheibe (erste)Stop disc (first)
228228: Lagerspalt (erster)Bearing gap (first)
230230: Spaltgap
232232: Reservoirreservoir
234234: Axiallagerthrust
236236: Radiallagerradial bearings
238238: RezirkulationsbohrungRezirkulationsbohrung
240240: Öffnungopening
242242: Abdeckungcover
244244: Lagerscheibe (zweite)Bearing washer (second)
245245: Anschlagscheibe (zweite)Stop disc (second)
248248: Lagerspalt (zweiter)Bearing gap (second)
250250: Spaltgap
252252: Reservoirreservoir
254254: Axiallagerthrust
256256: Radiallagerradial bearings
258258: RezirkulationsbohrungRezirkulationsbohrung
260260: Abdeckungcover
262262: Dichtungpoetry
264264: Dichtungpoetry

Claims

Spindle motor with fluid dynamic bearing system, comprising: a base ( 10 . 110 . 210 ), a fixed shaft connected to the base ( 14 . 114 . 214 ), a hub rotatably mounted relative to the shaft ( 16 . 116 . 216 ), two bearing washers ( 24 . 44 ; 124 . 144 ; 224 . 244 ), which are arranged at a mutual distance around the shaft and connected to the hub, and extending towards the ends of the shaft to a sleeve ( 22 . 122 . 222 ), wherein the sleeve between the bearing discs and arranged by these by a at least partially filled with a bearing fluid gap ( 30 . 50 ; 130 . 150 ; 230 . 250 ) is separated two stop discs ( 26 . 46 ; 126 . 146 ; 226 . 246 ), which are fixedly connected to the shaft to the outside of the engine and are arranged in the axial direction in the height of the respective upper and lower end of the hub and each adjacent to one side of each bearing disc and wherein the bearing discs of the stop discs by two filled with bearing fluid Warehouse column ( 28 . 48 ; 128 . 148 ; 228 . 248 ), which bearing gaps have two independent fluid dynamic thrust bearings ( 34 . 134 . 234 ), together with radial bearings ( 36 . 136 . 236 ) are arranged around the bearing discs and also an electromagnetic drive system.

Spindle motor according to claim 1, characterized in that the sleeve 22 . 222 ) is firmly connected to the shaft.

Spindle motor according to claim 1, characterized in that the sleeve ( 122 ) is firmly connected to the hub.

Spindle motor according to one of the preceding claims, characterized in that each fluid-dynamic bearing system consists of a radial and thrust bearing, and by the between the bearing discs ( 24 . 44 ; 124 . 144 ; 224 . 244 ) arranged sleeve ( 22 . 122 . 222 ) is spatially separated and completed towards the engine interior.

Spindle motor according to one of the preceding claims, characterized in that between the inner diameter of the respective bearing disc ( 24 . 44 ; 124 . 144 ; 224 . 244 ) and the wave ( 14 . 114 . 214 ) by means of a suitable bearing structure a radial bearing ( 36 . 56 ; 136 . 156 ; 236 . 256 ) is formed.

Spindle motor according to one of the preceding claims, characterized in that between opposing surfaces of the bearing discs ( 24 . 44 ; 124 . 144 ; 224 . 244 ) and the respective adjacent stop discs ( 26 . 46 ; 126 . 146 ; 226 . 246 ) by means of a suitable bearing structure an axial bearing ( 34 . 54 ; 134 . 154 ; 234 . 254 ) is formed.

Spindle motor according to one of the preceding claims, characterized in that in each bearing disc ( 24 . 44 ; 124 . 144 ; 224 . 244 ) at least one recirculation channel ( 38 . 58 ; 138 . 158 . 238 . 258 ), which is the opposite end faces of the bearing discs ( 24 . 44 ; 124 . 144 ; 224 . 244 ) connects to each other.

Spindle motor according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing structures are formed as symmetrical or asymmetrical groove structures.

Spindle motor according to one of the preceding claims, characterized in that between the stop disks ( 226 . 246 ) and the hub ( 216 ) is provided in each case a conical in cross-section reservoir, which with the bearing gap ( 228 . 248 ) connected is.

Spindle motor according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing gaps ( 230 . 250 ) by active pump seals ( 262 . 264 ) are sealed by a between sleeve ( 22 . 122 . 222 ) and hub ( 16 . 116 . 216 ) formed, provided with suitable pumping structures, narrow gap are formed.

Spindle motor according to one of the preceding claims, characterized in that also an active pumping seal ( 42 . 62 ; 142 . 162 ) between the outer diameter of the stop disks ( 26 . 46 ; 126 . 146 ; 226 . 246 ) and the corresponding inner diameter of the hub ( 16 . 116 . 216 ) is provided.

Spindle motor according to one of the preceding claims, characterized in that a conical reservoir ( 32 . 52 ; 132 . 152 ) for each storage system adjacent to the gap ( 30 . 50 ; 130 . 150 ) between sleeve ( 22 . 122 ) and hub ( 16 . 116 ) is arranged in the region of the engine interior.